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The aim of this study was to explore the relationship between sleep quality and bone mineral density (BMD) of the hip in a group of young Lebanese men.Fourteen Lebanese young men from 18 to 30 years (mean age 22.6 years) participated in this study. Weight and height were measured and body mass index (BMI) was calculated. BMD of the total hip (TH) and the femoral neck (FN) was measured by DXA. Daily protein intake (DPI), daily calcium intake (DCI) and sleep quality were evaluated by validated questionnaires. The Pittsburgh sleep quality index (PSQI) was used to assess sleep habits and quality; higher scores represent worse sleep quality. Weight, height, BMI, DCI, DPI and sleep duration were not correlated to BMD values. The Pittsburgh sleep quality index was negatively correlated to femoral neck BMD (r = -0.82; p0.001) and to TH BMD (r = -0.54; p0.05).This study suggests that poor sleep quality affects negatively BMD of the hip in young adult men. Our findings may lead to the development of better preventive approaches to osteoporosis.

The aim of the present study was to investigate effect of puberty on substrate oxidation rates using a graded exercise test to exhaustion. Two groups of obese adolescent males (34 prepubertal: body mass index (BMI) = 25,94 +/- 2,63; Z-score = 4,43 +/- 1,83; and 26 postpubertal: BMI = 31,14 +/- 4,88; Z-score = 5,264 +/- 1,76) performed an exercise test on a cycle ergometer. The test consisted in a series of graded exercises on a cycle ergometer. Stage duration was 3 min 30 s. Fat and carbohydrate rates were calculated during the last 30 s of each stage using stoichiometric equations, and this permitted us to calculate substrate oxidation according to exercise intensity. Lipid oxidation rates are significantly higher in the postpubertal group. When the fat oxidation rates are reported relative to fat free mass, fat oxidation rates are higher in the prepubertal group. Puberty decreases significantly the capacity of fat free mass to oxidize fat for a same level of exercise.

The optimization of the benefits of an adapted physical activity program on aerobic fitness is conditioned by the ability of the test to measure and detect changes in the parameters that we wish to investigate, which are mainly maximal aerobic speed (MAS) and maximal oxygen uptake (VO₂max). However, youths with obesity have difficulties to reach a maximum cardiorespiratory state during walking/running tests of increasing intensity, which may lead to an underestimation of these parameters. The involvement of psychological and physiological factors in the non-achievement of VO₂max during a walk/run test in youths with obesity remains unclear. The objective of this thesis was to shed light on the mechanisms that may explain early dropout during walking/running tests of increaseing intensity in youths with obesity. In a first study, our work focused on shuttle walking/running tests, which are the most commonly used field tests to measure aerobic fitness (VO₂max, VMA) because of their high cost effectiveness. We assumed that the repetition of an increasing number of Braking-Reacceleration Phases (BRS) could lead to an exaggerated increase in energy cost in youths with obesity, justifying the early dropouts often described during this type of test. Thus, we measured VO₂ and ratings of perceived exertion (RPE) in 19 grade III obesity adolescents performing three 12-minute incremental tests in successive 3-minute increments at paces of 3, 4, 5, and 6 km.h⁻¹ : a continuous protocol with two BRPs per minute, and a 15-15 intermittent protocol. The results indicated that the impact of BRPs on VO₂ and RPE was non-significant at these paces and that the intermittent modality decreased aerobic energy cost by 15-25%. In the second and third study, our work focused on treadmill walking tests of increasing intensity.The literature indicates that a significant proportion of youths with obesity fail to reach the criteria defining the achievement of VO₂max during this type of test. However, no study has experimentally tested the hypothesis that muscular mechanisms could be at the origin of this. In our second study, we jointly measured gastrocnemius oxygenation and pulmonary VO₂ kinetics in 26 overweight youths aged 9 to 15 years, during a treadmill walking test of increasing intensity. A breakpoint in muscle deoxyhemoglobin was observed in 25 participants at 75-80% of VO₂peak and its time of onset correlated with test duration. In our third study, we measured the influence of gender, maturation, and grade of overweight on the likelihood of achieving 4 VO₂max verification criteria (VO₂ plateau, HR>200 bpm, RER>1.0, RPE>5/10) in 73 overweight youths aged 8 to 16 years. Overweight grade II children were more likely to achieve an RPE>5/10 ("hard" according to the Borg CR-10 scale) and had a lower peak of maximal ventilation than grade I obesity children. Together, these two studies suggest that the inability to produce maximal treadmill effort may be related to an imbalance between O₂ supply and utilization in the gastrocnemius, potentially related to lower ventilatory capacities. In conclusion, this thesis work provides new knowledge on the influence of muscular, respiratory and perceptual factors on the achievement of VO₂max during a walking test of increasing intensity in youths with obesity. For clinicians, whishing to set up this type of test, we thus encourage the implementation of strategies intended to 1) attenuate muscular solicitations and 2) promote optimal ventilatory adaptation.; L'optimisation des bénéfices d'un programme d'activité physique adaptée sur l'aptitude aérobie est conditionnée par la capacité du test à mesurer et détecter les changements dans les paramètres que l'on souhaite investiguer, qui sont principalement la vitesse maximale aérobie (VMA) et la consommation maximale en oxygène (VO₂max). Or, les jeunes en surpoids atteignent difficilement un état cardiorespiratoire maximal lors des test de marche/course d'intensité croissante, pouvant entraîner une sous-estimation de ces paramètres. L'implication des facteurs psychologiques et physiologiques dans la non-atteinte de VO₂max au cours d'un test de marche/course chez le jeune en surpoids restent peu clairs. L'objectif de ce travail de thèse fut ainsi d'apporter un éclairage sur les mécanismes susceptibles d'expliquer les abandons précoces lors des tests de marche/course d'intensité croissante chez le jeune en surpoids. Dans une première étude, notre travail s'est intéressé aux tests de marche ou de course en navette, qui sont les tests de terrain les plus pratiqués pour mesurer l'aptitude aérobie (VO₂max, VMA) en raison de leur rapport coût efficacité élevé. Nous avons supposé que la répétition d'un nombre croissant de Phases de Freinages-Réaccélérations (PFR) pouvait entraîner une augmentation exagérée du coût énergétique chez le jeune en surpoids, justifiant les abandons précoces décrits lors de ce type de test. Ainsi, nous avons mesuré VO₂ et la pénibilité de l'effort (RPE) chez 19 adolescents en surpoids de grade III lors de trois tests incrémentaux de 12 minutes par paliers successifs de 3 minutes aux allures de 3, 4, 5 et 6 km.h⁻¹ : un protocole continu comportant deux PFR par minute et un protocole intermittent 15-15. Les résultats ont indiqué que l'impact des PFR sur VO₂ et la RPE était non significatif à ces allures et que la modalité intermittente permet de diminuer le coût énergétique aérobie de 15-25%. Dans la seconde et la troisième étude, notre travail a porté sur les tests de marche d'intensité croissante sur tapis roulant. La littérature indique qu'une proportion importante de jeunes en surpoids ne parvient pas à atteindre les critères définissant l'atteinte de VO₂max lors de ce type de test. Pourtant, aucune étude n'a testé expérimentalement l'hypothèse selon laquelle des mécanismes musculaires pouvaient en être à l'origine. Dans notre seconde étude, nous avons mesuré conjointement les cinétiques d'oxygénation du gastrocnémien et de VO₂ chez 26 jeunes en surpoids âgés de 9-15 ans, lors d'un test de marche d'intensité croissante sur tapis roulant. Un point d'inflexion dans la désoxyhémoglobine musculaire a été observé chez 25 participants à 75-80 % de VO₂peak et son délai d'apparition était corrélé à la durée du test. Dans notre troisième étude, nous avons mesuré l'influence du sexe, de la maturation et du grade de surpoids sur la probabilité d'atteindre 4 critères de vérifications de VO₂max (plateau de VO₂, FC>200bpm, RER>1.0, RPE>5/10) chez 73 jeunes en surpoids âgés de 8 à 16 ans. Les enfants en surpoids de grade II avaient davantage de probabilité d'atteindre une RPE>5/10 ("dur" sur l'échelle de Borg CR-10) et avaient un pic de ventilation maximale inférieur à ceux en surpoids de grade I. Ensemble, ces deux études suggèrent que l'inaptitude à produire un effort maximal sur tapis roulant est en partie liée à la survenue d'un déséquilibre entre la demande énergétique et le niveau d'extraction de l'O₂ au niveau du gastrocnémien, ainsi qu'à de plus faibles capacités ventilatoires. En conclusion, ce travail de thèse apporte un éclairage sur l'influence des facteurs musculaires, respiratoires et perceptuels sur l'atteinte de VO₂max lors d'un test de marche d'intensité croissante chez le jeune en surpoids.

The main aim of this thesis was to explore the relationships between physical performances obtained in anaerobic physical tests and bone mineral density in young adults. To do so, three preliminary studies and two principal studies were conducted. The first preliminary study showed that maximal oxygen consumption (L/min) is an important determinant of BMD in young adults. The second preliminary study demonstrated that being active (engaging in more than 150 minutes of physical activity per week) is associated with greater composite indices of femoral neck strength (CSI, BSI and ISI) in young overweight men. The third preliminary study demonstrated in a group of overweight and obese men that physical activity level (h/week) was positively correlated to composite indices of femoral neck strength (CSI, BSI and ISI); the positive associations between physical activity and composite indices of femoral neck strength (CSI, BSI and ISI) remained significant after adjustment for body weight. The first principal study showed that maximum power of the lower limbs evaluated by the vertical jump test is positively correlated to BMD and geometric indices of hip bone strength in young adults. The second principal study demonstrated that maximum power evaluated by the force-velocity test on a cycle ergometer is a positive determinant of BMD in men but not in women. 20-meter sprint performance was positively correlated to femoral neck BMD in men. In conclusion, it seems that performances obtained in physical tests evaluating muscular power are correlated to BMD in young adults.; Le but principal de cette thèse était d’explorer les relations entre les performances obtenues aux tests physiques anaérobies et la densité minérale osseuse chez l’adulte jeune. Pour ce faire, 3 études préliminaires et deux études principales ont été menées. La première étude préliminaire a démontré que la consommation maximale d’oxygène (L/min) est un déterminant important de la DMO chez les jeunes adultes. La deuxième étude préliminaire a démontré que le fait d’être actif (pratiquer plus de 150 minutes d’activité physique par semaine) est associé à une augmentation des valeurs de CSI, de BSI et d’ISI chez les jeunes hommes en surpoids. La troisième étude préliminaire a démontré chez des jeunes hommes en surpoids et obèses que le niveau d’activité physique est un déterminant positif des indices de résistance osseuse du col fémoral (CSI, BSI et ISI) ; les corrélations positives entre le niveau d’activité physique et les indices de résistance osseuse du col fémoral (CSI, BSI et ISI) ont persisté après ajustement pour le poids. La première étude principale a démontré que la puissance maximale des membres évaluée par le test de détente verticale est corrélée positivement à la DMO et aux indices géométriques de résistance osseuse de la hanche chez les jeunes adultes. La deuxième étude principale a démontré que la puissance maximale évaluée par le test de charge-vitesse sur bicyclette ergométrique est corrélée positivement à la DMO chez les hommes mais pas chez les femmes. La performance au 20 mètres sprint était corrélée à la DMO du col fémoral chez les hommes. En conclusion de cette thèse, il apparait que les performances obtenues aux tests physiques évaluant la puissance musculaire sont corrélables à la DMO chez l’adulte jeune.